2021年高考物理北京卷試題分析

　　2021年北京市學業水平等級性考試物理試卷準確把握等級考的定位和課程改革的新要求，緊緊圍繞“立德樹人、服務選才、引導教學”的核心功能，體現出穩中求進、特色創新的特點，突出了對物理學科核心素養的考查。

　　試卷通過創設真實問題情境，關注知識技能的結構化，考查考生科學思維發展水平，呈現出物理學科的特色，發揮了物理學科獨特的育人功能。

　　試卷強調育人導向，堅持五育并舉；強調素養導向，發揮考試選拔甄別功能；強調教學導向，引導中學實施素質教育。

　　試卷在結構、題型、題量、分值設置方面保持穩定，在試題素材選取、情境創設、試題呈現方式上體現發展，有利于考生發揮出應有水平。

　　試卷在整體難度、任務情境、設問方式等方面精細設計，兼顧科學性、合理性與適宜性。

　　從整體上看，2021年北京市學業水平等級性考試物理試卷立意高遠、寬廣融通，是一份富有時代特色、具有北京風格的試卷。

　　一、發揮學科育人價值

　　落實“立德樹人”根本任務

　　試題堅持正確的價值取向，引導考生關注社會生活和科技進步。試題注重選用人類文明的成果，增長考生見識，豐富考生學識，引導考生關注科學和技術發展對人類文明的深遠影響。

　　例

　　第1題硼中子俘獲治療癌癥的先進技術，讓考生了解科學在促進人類健康生活方面發揮的作用。

　　試題立足物理學科特點，圍繞勞動教育、體育、美育創設問題情境，引導考生崇尚勞動精神、增強健康意識、涵養審美情趣，促進考生全面發展。

　　例

　　▲ 第11題的情境是某同學在搬運磁電式電流表過程中發現表針晃動劇烈的問題，并在老師指導下解決問題，引導考生在勞動中善于觀察、善于思考、發現科學問題并運用所學知識尋求合理解釋。

　　▲ 第20題的情境是體育運動中的蕩秋千，引導考生運用所學物理知識層層遞進地探究體育運動中的科學原理。

　　▲ 第9題展現了電場分布的對稱美。

　　▲ 第19題通過力學、電磁學之間的類比，讓考生感悟物理學科中的普適性、統一性、對稱性，發現物理規律中所蘊含的科學美。

　　二、創設真實問題情境

　　深入考查考生的核心素養

　　試題圍繞高中物理主干知識創設不同類型的真實情境，深入考查考生的核心素養。試題情境貼近生產生活實際，體現學以致用，要求考生用物理知識和思想方法解釋生活現象，解決實際問題，增強考生獲得感，激發持續學習的興趣和動力。

　　例

　　▲ 第8題以“汽車定速巡航”作為問題情境，考查汽車輸出功率特點；

　　▲ 第20題以學生熟悉的“蕩秋千”情境，考查考生通過閱讀理解、提煉信息，結合已有知識分析解決問題的能力。

　　試題的問題情境關注科學技術進步，結合我國重大科技成果，增強考生的民族自豪感和國家認同感。

　　例

　　▲ 第6題以“天問一號”探測器成功在火星軟著陸為背景，讓考生體驗到作為“世界上第一個首次探測火星就實現‘繞、落、巡’三項任務的國家”之人民的自豪感。

　　▲ 第14題以“北京高能光源”為背景，考查發光機理、氫原子電離、光的衍射和電子能量變化等規律，在新舊知識密切聯系的關鍵處創設有效的問題情境，激勵考生主動探索新知。

　　這些試題貼近生活實際，反映國家最新科技成就，從不同角度考查物理學科核心素養，滲透社會主義核心價值觀，有助于培育考生的愛國情感。

　　三、加強問題設計

　　甄別考生知識和技能的結構化水平

　　試題以課標中學業質量水平劃分為依據，通過設計多角度、多層次的問題，全面考查考生知識和技能的結構化水平。

　　針對同一情境，多角度設計問題。

　　例

　　▲ 第2題，以光束射入半圓形玻璃磚的情境為任務載體，從光的折射率、波長、傳播速度、干涉現象等方面設計選項，考查考生對光學基礎知識的整體認識。

　　▲ 第3題，呈現了一列簡諧橫波某時刻的波形圖，給出了兩個質點的振動情況，一方面，考生需要通過這兩個點的振動情況，分析這列波的運動情況；另一方面，考生需要根據這兩個質點的某些運動情況，分析其他方面的運動特點，側重考查考生對機械振動和機械波相關內容的關聯整合。

　　針對同一情境，設計多層次問題。考生的知識結構化是所掌握知識的提煉和升華。因此，對物理概念、規律的深層理解是知識結構化的基礎。

　　例

　　第5題，給出了正弦式交變電流的i-t圖像，在選項中設計了正弦式交變電流的表達式，要求考生從物理圖像和數學表達式兩個層次理解交變電流的內涵。

　　針對不同情境設計思維方式相似的問題，考查考生的知識關聯整合程度。對不同主題內容的關聯整合是考生形成物理觀念的重要途徑，也是發展考生遷移創新能力的基礎。

　　例

　　第19題，給出了兩個分別與力學和電磁感應主題相關的情境，題目要求考生首先解決物體在阻力作用下由靜止開始下落的問題，這是考生比較熟悉的，然后以類比的方法解決自感回路中電流變化的問題。

　　四、著眼終身發展

　　突出考查考生的科學思維品質

　　物理學科核心素養強調科學思維，包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。引導考生學會思考、學會學習、學會創新，為考生終身發展奠定基礎，是物理教學促進考生全面發展的應有價值，也是考試評價的重要導向。試題突出考查考生的思維品質。

　　試題圍繞物理模型建構，考查考生的科學思維及其發展水平。

　　例

　　▲ 第2題考查光的色散，第3題考查簡諧波的傳播，第9題考查等量異號點電荷的電場，都需要考生“能在熟悉的問題情境中應用常見的物理模型”，達到物理學科核心素養水平2的要求；

　　▲ 第17題考查平拋運動，第18題考查帶電粒子在電磁場中的加速與偏轉，需要考生“能在熟悉的問題情境中根據需要選用恰當的物理模型解決簡單的物理問題”，達到物理學科核心素養水平3的要求；

　　▲ 第20題考查蕩秋千的情境，考查考生運用物理概念和規律解決實際運動中的相關問題，需要考生“能將較復雜的實際問題中的對象和過程轉換成物理模型”，達到物理學科核心素養水平5的要求。

　　試題重視對物理思想方法的考查，引導考生根據所掌握的物理知識和思想方法進行推理論證，探究新的規律。

　　例

　　第19題考查類比方法，首先引導考生認識力學和電學現象，其次分析現象背后的規律，通過已知的力學規律運用類比方法探究電學規律，第三引導考生從能量角度進行類比，進一步認識有阻力的落體運動和含電感電路兩種情境中能量轉化情況的相似性。

　　創新設問方式，側重考查考生遷移創新的能力。創新意識和創新能力的考查是能力考查的重要內容和方式。通過設計結構不良問題，增強試題的開放性，加強對考生綜合能力、應用能力和創新能力的考查。

　　例

　　第12題考查帶電粒子在磁場中的運動，是考生所熟悉的物理模型，要求考生根據帶電粒子的初、末位置進行合理的推理判斷。

　　五、突出物理實驗的基礎性地位

　　加強實驗能力的考查

　　堅持物理實驗的基礎性地位，引導物理教學以教材中演示實驗和分組實驗為基礎，堅持做實驗、想實驗、用實驗，凸顯實驗試題的綜合性、開放性、應用性和探究性。

　　試題重視對實驗器材選擇與使用、實驗數據處理與分析等細節的考查。

　　例

　　▲ 第15、16題通過刻度尺、游標卡尺、多用電表的讀數考查對基本測量工具的使用。

　　▲ 第16題通過依據實驗目的合理選擇器材、用圖像法處理數據等主要實驗流程來考查考生的實驗能力。

　　試題重視對實驗原理、實驗整體認知的考查。

　　例

　　▲ 第15題（3）分析“砂桶質量比小車質量小得多”的理由，考生需要用牛頓運動定律去進行分析論證，有助于改變“重結果，輕過程”的不良習慣。

　　▲ 第11題通過創設“搬運磁電式電流表”情境，引導考生“做中學”，激發追求現象背后隱藏的物理本質的探究欲望，考查考生應用所學知識解決實際問題的能力。

　　▲ 第13題以小制作“豎直加速度測量儀”為情境，引導考生思考加速度刻度是否均勻，考生需要根據牛頓第二定律通過邏輯推理來分析作答，是對實驗原理的深入考查。這個小制作在新課標的活動建議中也有明確體現。

　　試題重視在實驗過程中考查考生的思維能力、探究能力。

　　例

　　第16題（4）用電流傳感器來研究小燈泡的電流隨時間的變化，考生需要認真觀察閉合開關瞬間的電流、此后電流的變化和達到穩態時的電流，對產生的現象進行由表及里的推理分析，基于證據得出結論并作出解釋。

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